有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法，其納米片溶膠的組成為：{Y1.9Eu0.05(OH)5+}-A，其中，A為苯甲酸根、對甲苯磺酸根或十二烷基硫酸根，該方法以六水合硝酸釔、六水合硝酸銪及苯甲酸鈉、對甲苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉為原料，通過水熱合成方法合成Y1.9Eu0.1(OH)5[A]·2H2O層狀材料；將該層狀材料在正丁醇溶劑中超聲后，得到剝離成片狀的納米片溶膠。本發(fā)明制備方法簡單并且環(huán)境友好。
【專利說明】有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學合成材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠(Yh9Euatl5(OH)51-A的制備方法，其中，A=苯甲酸根、對甲苯磺酸根、十二烷基硫酸根。
【背景技術(shù)】
[0002]層狀化合物是由某種特定結(jié)構(gòu)的基本單元通過共用角、邊或面堆積而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一種重要的固體功能材料，由于其特有的層狀結(jié)構(gòu)和層間化學反應活性，使其在熱學、力學、光學、電學和磁學、吸附、傳導、分離和催化領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。因而對層狀化合物的研究不僅有非常重要的基礎(chǔ)理論上的學術(shù)價值，而且有著廣闊的實用前景。作為一種固體材料，層狀化合物具有很多的修飾方法:物理、化學、機械、化工等。在不同的研究領(lǐng)域中有不同的研究方法。其中嵌入和剝落的修飾方法是進一步獲得納米片的良好的方法。主要原理是利用表面活性劑的苯甲酸鈉溶液在水熱反應條件下對層狀化合物進行插層，使層間距擴大，然后進行超聲剝離。形成納米片的穩(wěn)定透明的溶膠。粒子很小，有的是單層有的是多層，所以這種溶膠很穩(wěn)定，可以放置數(shù)天也不至于沉淀。
[0003]以往文獻報道的稀土氫氧化物納米片是由層狀化合物Yr9Euatl5 (OH) 5Ν03.ηΗ20經(jīng)過插層、剝離而制備，其主板層是由ILnOJ和{Ln09}多面體交替排列而成，而這種材料具有一定的缺點，比如:發(fā)光效果不佳，制備過程繁復等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法，該方法首次剝離得到了無機一有機稀土氫氧化合物納米片{Y,9Eu0.05 (OH) ；} -A。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是:
一種有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法，特點是該納米片溶膠的組成為:(Yh9Euatl5(OH)51-A,其中，A為苯甲酸根、對甲苯磺酸根或十二烷基硫酸根；具體制備包括以下步驟:
a、取稀土六水合硝酸鹽Y(NO3)3.6H20溶于無水乙醇中，加入Eu(NO3)3.6H20;其中Eu (NO3) 3.6H20 與 Y (NO3) 3.6H20 物質(zhì)的量之比為 I: 19 ；
b、用稀氨水調(diào)節(jié)步驟a得到溶液的pH值，調(diào)節(jié)pH為6~8;
C、將苯甲酸鈉、對甲苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉溶于蒸餾水中，得到溶液[A]，取溶液[A]溶于步驟b的Ln (NO3)3溶液中，攪拌30min，放入反應釜中120°C反應24h ;待反應結(jié)束后將產(chǎn)物進行抽濾、水洗、乙醇洗滌、50°C干燥得到A柱撐的稀土氫氧化物Y19 Euai(OH)5[Α].2H20 ;其中，所述溶液[A]與Ln (Ln=Y+Eu)物質(zhì)的量之比為1.2:1 ；
d、取步驟c的稀土氫氧化物按照0.lg/100ml的比例置于正丁醇溶液中，超聲40min，然后2000r/min離心20min，取上層液，即得到所述有機陰離子柱撐的(Yh9Euaci5(OH)J-A納米片溶膠。[0006]本發(fā)明制備的層狀稀土氫氧化物Yh9 Eutl l (OH)5[Α].2Η20中二維結(jié)構(gòu)上由{Ln09}多面體按一定方式排列而成，此外由于層間柱撐的有機酸根離子對稀土離子進行配位作用，稀土銪離子處于反演對稱低的環(huán)境，在一定波長處的熒光增強，具有很好的單色性?？紤]到稀土元素的各種物理化學性質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)和顯示的光致發(fā)光特性會有非常豐富的研究意義和應用前景。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(I)層間柱撐的有機酸根離子對稀土離子進行配位，A將吸收的能量轉(zhuǎn)移給了稀土離子，導致一定波長處的熒光增強，具有很好的單色性。
[0008](2)使用直接合成的制備方法，節(jié)省了的人力、物力、財力。
[0009](3)所得的稀土氫氧化物納米片可用作光學玻璃、陶瓷材料添加劑、大屏幕電視用高亮度熒光粉和其他顯像管涂料等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例1、2、3得到的Yl9Eu0.! (OH) 5[Α].2Η20層狀化合物的XRD圖； 圖2為本發(fā)明實施例1、2、3得到的Yl9Eu0.! (OH) 5[Α].2Η20層狀化合物的TEM圖；
圖3為本發(fā)明實施例1所制備的Y1.9Eu0.! (OH) 5 [C6H5COO].2H20層狀化合物和Yl9Eu0^(OH)5NO3.2H20 的熒光對比光譜圖，圖中，a 為 Yl9Eu0^(OH)5NO3.2H20 ；b 為Y19Euci l (OH)5 [C 6H5COO].2H20。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
a、取Ig六水合硝酸釔溶于50ml的去離子水中，加入0.061g六水合硝酸銪；其中Eu (NO3) 3.6H20與Y(NO3)3.6H20之間的物質(zhì)的量之比為I比19 ;
b、用稀氨水調(diào)節(jié)步驟a得到溶液的pH值,調(diào)節(jié)pH=7；
C、將0.475g苯甲酸鈉溶于IOml蒸餾水中再加入步驟b的溶液中，其中Ln物質(zhì)的量與苯甲酸鈉物質(zhì)的量之比為I比1.2，將該混合物攪拌30min后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯襯底的反應釜中120°C反應24h。待反應結(jié)束后將產(chǎn)物抽濾、水洗、乙醇洗滌、50°C干燥Ih得到苯甲酸根柱撐的稀土氫氧化物層狀材料Yu Euai (OH)5 [C6H5COO].2Η20;
d、取0.1g步驟c的稀土氫氧化物置于100mL的正丁醇溶液中，超聲40min,然后2000r/min離心20min，取上層液，即得到苯甲酸根柱撐的納米片(Yh9Euatl5(OH)51-C6H5COO溶膠。
[0012]圖1中a為本實施例得到的Y1.9 Eu0.^ (OH) 5 [C6H5COO].2H20層狀化合物的XRD圖；圖2中c為該層狀化合物的--Μ圖，圖中的插入圖為沿[001]方向的選區(qū)電子衍射圖。
[0013]實施例2
a、取Ig六水合硝酸釔溶于50ml的無水乙醇中，加入0.061g六水合硝酸銪；其中Eu (NO3) 3.6H20與Y(NO3)3.6H20之間的物質(zhì)的量之比為I比19 ;
b、用稀氨水調(diào)節(jié)步驟a得到溶液的pH值,調(diào)節(jié)pH=8；
C、將0.568g對甲苯磺酸鈉溶于IOml蒸餾水中，然后再加入到步驟b的Ln(NO3)3溶液中，其中Ln的物質(zhì)的量與對甲苯磺酸鈉的物質(zhì)的量之比為I比1.2，將該混合物攪拌30min后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯襯底的反應釜中120°C反應24h。待反應結(jié)束后將產(chǎn)物抽濾、水洗、乙醇洗滌、50°C干燥Ih即可得到對甲苯磺酸鈉插層的稀土氫氧化物Yh9 Eu0.!(OH)5 [C7H7COO].2H20 ；
d、取0.1g步驟c的稀土氫氧化物置于100mL的正丁醇溶液中，超聲40min,然后2000r/min離心20min，取上層液，即得到對甲苯磺酸根柱撐的納米片(Yh9Euatl5 (OH) 5+}-C7H7COO溶膠。
[0014]圖1中b為本實施例得到的YL9 Eu0.工(OH) 5 [C7H7COO].2Η20層狀化合物的XRD圖；圖2中a為該層狀化合物的TEM圖。
[0015]實施例3
a、取Ig六水合硝酸釔溶于50ml的無水乙醇中，加入0.061g六水合硝酸銪；其中Eu (NO3) 3.6H20與Y(NO3)3.6H20之間的物質(zhì)的量之比為I比19 ;
b、用稀氨水調(diào)節(jié)步驟a得到溶液的pH值,調(diào)節(jié)pH=6；
C、將0.952g十二烷基硫酸鈉溶于IOml蒸餾水中，再加入到步驟b的溶液中，其中Ln物質(zhì)的量與十二烷基硫酸鈉的物質(zhì)的量之比為I比1.2，將該混合物攪拌30!^11，然后轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯襯底的高壓反應釜中120°C反應24h。待反應結(jié)束后將產(chǎn)物進行抽濾、水洗、乙醇洗 、50°C干燥Ih得到十二烷基硫酸根柱撐的稀土氫氧化物Yh9 Eu0.!(OH)5 [C12H25-OSO3].2H20；
d、取0.1g步驟c的稀土氫氧化物置于100mL的正丁醇溶液中，超聲40min，然后2000r/min離心20min,取上層液，即得到十二烷基硫酸根柱撐的納米片(Yh9Euatl5(OH)5]-C12H25-OSO3 溶膠。
[0016]圖1中C為本實施例得到的Y1.9 Eu0.1 (OH) 5 [C12H25-OSO3].2H20層狀化合物的XRD圖；圖2中b為該層狀化合物的TEM圖。
【權(quán)利要求】
1.一種有機陰離子柱撐稀土氫氧化物納米片溶膠的制備方法，其特征在于該納米片溶膠的組成為:^9Euatl5(OH)51-A,其中，A為苯甲酸根、對甲苯磺酸根或十二烷基硫酸根；具體制備包括以下步驟: a、取稀土六水合硝酸鹽Y(NO3)3.6H20溶于無水乙醇中，加入Eu(NO3)3.6H20;其中Eu (NO3) 3.6H20 與 Y (NO3) 3.6H20 物質(zhì)的量之比為 1: 19 ； b、用稀氨水調(diào)節(jié)步驟a得到溶液的pH值，調(diào)節(jié)pH為6~8; C、將苯甲酸鈉、對甲苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉溶于蒸餾水中，得到溶液[A]，取溶液[A]溶于步驟b 的Ln (NO3)3溶液中，攪拌30min，放入反應釜中120°C反應24h ;待反應結(jié)束后將產(chǎn)物進行抽濾、水洗、乙醇洗滌、50°C干燥得到A柱撐的稀土氫氧化物Y19 Euai(OH)5[Α].2H20 ;其中，所述溶液[A]與Y+Eu物質(zhì)的量之比為1.2:1 ； d、取步驟c的稀土氫氧化物按照0.lg/100ml的比例置于正丁醇溶液中，超聲40min，然后2000r/min離心20min，取上層液，即得到所述有機陰離子柱撐的(Yh9Euaci5(OH)J-A納米片溶膠。
【文檔編號】B82Y40/00GK103979596SQ201410167069
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】張琳, 楊薇, 張艷艷, 吳蓮蓮, 李強 申請人:華東師范大學